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POTENCIAL DE ÁGUA NO SOLO:
Potencial de água no solo define o estado de energia em que a água se encontra no solo em relação a um potencial padrão
Padrão: água pura isenta de sais, submetida a condições normais de pressão (pressão relativa = 0) e sobre a superfície do solo.
Unidades: metros, Pa, atm
7 – INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
Componentes do potencial
T = g + os + P + m
T potencial total da água no solo g potencial gravitacional os potencial osmótico P potencial de pressão P potencial matricial (tensões)
CONTROLE DA IRRIGAÇÃO POR MEDIDAS DO POTENCIAL MÁTRICO DO SOLO
USO DE TENSIÔMETROS
Tensiômetros digitais ou tensímetros
CONTROLE DA IRRIGAÇÃO POR MEDIDAS DO POTENCIAL MÁTRICO DO SOLO
USO DE TENSIÔMETROS
Tensiômetro analógico
CONTROLE DA IRRIGAÇÃO POR MEDIDAS DO POTENCIAL MÁTRICO DO SOLO
INTERPRETAÇÃO DAS LEITURAS DOS TENSIÔMETROS
Interpretação geral Leituras próximas de 0,8 bar indicam baixo teor de água no
solo e leituras menores que 0,1 bar indicam solo saturado. Leituras entre 0,1 e 0,3 bar indicam umidades próximas da
capacidade de campo. Leituras entre 0,3 e 0,8 bar indicam o momento de iniciar a
irrigação para a maioria das culturas
Quando irrigar – Com base no potencial mátrico crítico na profundidade de controle.
Quanto irrigar – Com base na umidade do solo correspondente ao potencial mátrico em cada camada e na umidade à capacidade de campo.
INTERPRETAÇÃO DAS LEITURAS DOS TENSIÔMETROS
Interpretação específica
Potencial mátrico crítico para produtividade máxima
1 bar = 0,987 atm Culturas Potencial
mátrico crítico (bar)
Culturas Potencial mátrico crítico
(bar) Repolho 0,30-0,50 Pimenta 0,20-0,40 Ervilha verde 0,20-0,30 Feijão grão 0,50-0,75 Milho verde 0,40-0,60 Soja 0,50-0,80 Milho grão 0,50-0,70 Melão 0,30-0,50 Cebola 0,40-0,60 Citros 0,50-0,70 Batata 0,30-0,50 Uva 0,40-0,60 Alface 0,20-0,30 Banana 0,30-0,50 Tomate 0,10-0,25 Melancia 0,30-0,50 Pimentão 0,30-0,50 Maçã 0,50-0,80
7 – INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
MOVIMENTO DA ÁGUA NO SOLO
A água se move sempre que existirem diferenças de potencial total da água nos diferentes pontos dentro do sistema de solo e quando houver presença de meio poroso condutivo.
A água move-se do maior para o menor potencial hidráulico.
Y hid = Y g + Ym
7 – INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
CONCEITO – É o processo de entrada da água no solo através de sua superfície.
IMPORTÂNCIA PARA IRRIGAÇÃO
- Intensidade máxima de aplicação de água por aspersão
- Vazão derivada e tempo de irrigação em sistemas por superfície.
TERMOS USUAIS
Infiltração acumulada (I) – É a quantidade total de água infiltrada durante um determinado tempo (cm, mm)
Velocidade de infiltração (VI) – Taxa de variação da infiltração acumulada com o tempo (cm/min; mm/min; cm/h; mm/h).
Velocidade de infiltração básica (VIB) – É a VI quando sua variação com o tempo é muito pequena (após longo tempo de infiltração).
30 mm/h VIB muito alta 15 a 30 mm/h VIB alta
5 a 15 mm/h VIB média < 5 mm/h VIB baixa
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100
Tempo acumulado (minutos)
Infil
tra
ção
acu
mu
lad
a (
mm
)
Solo argiloso
Solo arenoso
I = 3,8 T 4,8
I = 7,8 T 0,55
FUNÇÕES DE INFILTRAÇÃO
nTkI
Infiltração acumulada (Kostiakov, 1932):
FUNÇÕES DE INFILTRAÇÃO
αTβVI
Velocidade de infiltração:
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100
Tempo acumulado (min)
Ve
loci
da
de
de
infil
tra
ção
(m
m/h
) Solo argiloso
Solo arenoso VI = 257,4 T -0,45
VI = 109,44T -0,52VIB = 10 mm/h
VIB = 35 mm/h
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
MÉTODO DE DETERMINAÇÃO Infiltrômetro de anel – quando a infiltração se processa apenas na
vertical: Utilizado para irrigação por aspersão e por inundação.
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
MÉTODO DE DETERMINAÇÃO Infiltrômetro de sulco – quando a infiltração se processa tanto na
direção vertical quanto na horizontal, sem escoamento superficial: Utilizado para irrigação por sulcos em nível e curtos.
Represar água em pequeno comprimento de sulco (normalmente 1 m) e ir acrescentando água a medida q for infiltrando aceitando-se uam variação máxima de 2 cm.
Medidas em intervalos de 5, 10,15, 20, 30 ,45, 60, 90, 120 minutos.
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
MÉTODO DE DETERMINAÇÃOEntrada e saída da água no sulco – quando a infiltração se
processa tanto na direção vertical quanto na horizontal, com escoamento superficial: Utilizado para irrigação por sulcos com gradiente de declive e longos.
Balanço volumétrico – quando a infiltração se processa tanto na direção vertical quanto na horizontal, com escoamento superficial: Utilizado para irrigação por sulcos.
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
PELO MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANEL Tempo Leitura Infiltração
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição Infiltração Acumulada
(min) (min) (cm) (cm) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,8 - 0 0
08:01 1 1
08:02 1 2
08:04 2 4
08:06 2 6
08:11 5 11
08:16 5 16
08:26 10 26
08:36 10 36
08:51 15 51
09:06 15 66
09:36 30 96
10:06 30 126
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
PELO MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANEL Tempo Leitura Infiltração
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição Infiltração Acumulada
(min) (min) (cm) (cm) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,8 - 0 0
08:01 1 1 10,3 - 0,5 0,5
08:02 1 2
08:04 2 4
08:06 2 6
08:11 5 11
08:16 5 16
08:26 10 26
08:36 10 36
08:51 15 51
09:06 15 66
09:36 30 96
10:06 30 126
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
PELO MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANEL Tempo Leitura Infiltração
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição Infiltração Acumulada
(min) (min) (cm) (cm) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,8 - 0 0
08:01 1 1 10,3 - 0,5 0,5
08:02 1 2 9,8 - 0,5 1,0
08:04 2 4 9,3 0,5 1,5
08:06 2 6 8,7 - 0,6 2,1
08:11 5 11 8,0 0,7 2,8
08:16 5 16 7,1 12,4 0,9 3,7
08:26 10 26
08:36 10 36
08:51 15 51
09:06 15 66
09:36 30 96
10:06 30 126
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
PELO MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANEL Tempo Leitura Infiltração
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição Infiltração Acumulada
(min) (min) (cm) (cm) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,8 - 0 0
08:01 1 1 10,3 - 0,5 0,5
08:02 1 2 9,8 - 0,5 1,0
08:04 2 4 9,3 0,5 1,5
08:06 2 6 8,7 - 0,6 2,1
08:11 5 11 8,0 0,7 2,8
08:16 5 16 7,1 12,4 0,9 3,7
08:26 10 26 11,5 0,9 4,6
08:36 10 36 10,4 - 1,1 5,7
08:51 15 51 9,4 1,0 6,7
09:06 15 66 8,1 11,7 1,3 8,0
09:36 30 96 10,4 1,3 9,3
10:06 30 126 9,1 1,3 10,6
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
PELO MÉTODO DO INFILTRÔMETRO DE ANEL Tempo Leitura Infiltração
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição Infiltração Acumulada
(min) (min) (cm) (cm) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,8 - 0 0
08:01 1 1 10,3 - 0,5 0,5
08:02 1 2 9,8 - 0,5 1,0
08:04 2 4 9,3 0,5 1,5
08:06 2 6 8,7 - 0,6 2,1
08:11 5 11 8,0 0,7 2,8
08:16 5 16 7,1 12,4 0,9 3,7
08:26 10 26 11,5 0,9 4,6
08:36 10 36 10,4 - 1,1 5,7
08:51 15 51 9,4 1,0 6,7
09:06 15 66 8,1 11,7 1,3 8,0
09:36 30 96 10,4 1,3 9,3
10:06 30 126 9,1 1,3 10,6
Método do Papel Log-log
1 10 100 10000.1
1.0
10.0
100.0
f(x) = 0.623537313138786 x^0.607665253267623
Tempo Acumulado (min)
Infi
ltra
ção
Acu
mu
lad
a (c
m)
Método Regressão Linear
LinearModeloXBAY
TmKI
PotencialModeloTKI m
.
log.loglog
.
Método Regressão Linear
AAantK
XBYA
N
xx
N
yxyx
mB
10log
.
..
2
2
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (cm.min-1)
0 0 - - - -
1 0,5
2 1,0
4 1,5
6 2,1
11 2,8
16 3,7
26 4,6
36 5,7
51 6,7
66 8,0
96 9,3
126 10,6
Soma
Média
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (cm.min-1)
0 0 - - - -
1 0,5 0,000
2 1,0 0,301
4 1,5 0,602
6 2,1 0,778
11 2,8 1,041
16 3,7 1,204
26 4,6 1,415
36 5,7 1,556
51 6,7 1,708
66 8,0 1,820
96 9,3 1,982
126 10,6 2,100
Soma 14,508
Média 1,209
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (cm.min-1)
0 0 - - - -
1 0,5 0,000 -0,301
2 1,0 0,301 0,000
4 1,5 0,602 0,176
6 2,1 0,778 0,322
11 2,8 1,041 0,447
16 3,7 1,204 0,568
26 4,6 1,415 0,663
36 5,7 1,556 0,756
51 6,7 1,708 0,826
66 8,0 1,820 0,903
96 9,3 1,982 0,968
126 10,6 2,100 1,025
Soma 14,508 6,354
Média 1,209 0,530
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (cm.min-1)
0 0 - - - -
1 0,5 0,000 -0,301 0
2 1,0 0,301 0,000 0,000
4 1,5 0,602 0,176 0,106
6 2,1 0,778 0,322 0,251
11 2,8 1,041 0,447 0,466
16 3,7 1,204 0,568 0,684
26 4,6 1,415 0,663 0,938
36 5,7 1,556 0,756 1,176
51 6,7 1,708 0,826 1,411
66 8,0 1,820 0,903 1,643
96 9,3 1,982 0,968 1,920
126 10,6 2,100 1,025 2,154
Soma 14,508 6,354 10,748
Média 1,209 0,530
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (cm.min-1)
0 0 - - - -
1 0,5 0,000 -0,301 0 0,000
2 1,0 0,301 0,000 0,000 0,091
4 1,5 0,602 0,176 0,106 0,362
6 2,1 0,778 0,322 0,251 0,606
11 2,8 1,041 0,447 0,466 1,084
16 3,7 1,204 0,568 0,684 1,450
26 4,6 1,415 0,663 0,938 2,002
36 5,7 1,556 0,756 1,176 2,422
51 6,7 1,708 0,826 1,411 2,916
66 8,0 1,820 0,903 1,643 3,311
96 9,3 1,982 0,968 1,920 3,929
126 10,6 2,100 1,025 2,154 4,412
Soma 14,508 6,354 10,748 22,585
Média 1,209 0,530
Método Regressão Linear
mmemTI
cmemTI
AantK
XBYA
mB
A
6077,0
6077,0
205,0
.24,6
.624,0
624,01010log
205,0209,1.6077,0530,0.
6077,0
Velocidade de Infiltração
60/
'..
.
1
porrmultiplicahmmparapassarpara
TKTKmVI
TKI
Td
IdVI
nm
m
Velocidade de Infiltração
hmmemTVI
porrmultiplicahmmparapassarpara
mmem
TTTKmVI
TTKI
m
m
/.40,227
60/
min/
.79,3.24,6.6077,0..
.24,6.
3923,0
3923,016077,01
6077,0
Tempo Infiltração
Acumulado Acumulada X Y XY X2 VI
(min) (cm) (logT) (logI) (mm.h-1)
0 0 - - - -
1 0,5 0,000 -0,301 0 0,000 227,342 1,0 0,301 0,000 0,000 0,091 173,214 1,5 0,602 0,176 0,106 0,362 131,976 2,1 0,778 0,322 0,251 0,606 112,56
11 2,8 1,041 0,447 0,466 1,084 88,7416 3,7 1,204 0,568 0,684 1,450 76,6126 4,6 1,415 0,663 0,938 2,002 63,3236 5,7 1,556 0,756 1,176 2,422 55,7351 6,7 1,708 0,826 1,411 2,916 48,6166 8,0 1,820 0,903 1,643 3,311 43,9396 9,3 1,982 0,968 1,920 3,929 37,93
126 10,6 2,100 1,025 2,154 4,412 34,09 Soma 14,508 6,354 10,748 22,585
Média 1,209 0,530
0 20 40 60 80 100 120 1400
20
40
60
80
100
120
0
50
100
150
200
250
f(x) = 20.64075351595 ln(x) − 10.3760711361189R² = 0.913070555290592
Tempo Acumulado (min)
Infi
ltra
ção
Acu
mu
lad
a (m
m)
VI
(mm
.h-1
)
Para entregar: Tempo Leitura
Hora Tempo Acumulado da Régua Reposição
(min) (min) (cm) (cm)
08:00 0 0 10,5 -
08:01 1 1 7,9 -
08:02 1 2 6,4 -
08:04 2 4 5,3 10,7
08:06 2 6 9,9 -
08:11 5 11 7,3 10,5
08:16 5 16 8,0 -
08:26 10 26 5,3 10,6
08:36 10 36 8,7 -
08:51 15 51 6,2 10,4
09:06 15 66 7,4 10,5
09:36 30 96 6,1 10,4
10:06 30 126 6,1 10,6